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以英里每小时表示的马赫数:战斗机、航展和美国上空的音障

美国关于战斗机的新闻稿以马赫数给出最高速度,航展播音员用英里每小时喊出速度,而普通听众得在两者之间转换数字。马赫是一个比值,即物体的速度除以其周围的声速,所以把它变成 mph 需要对空气做一个假设。要在标准海平面条件下把马赫换算成 mph,乘以 761.2:1 马赫是 761 mph,2 马赫是 1,522 mph,0.85 马赫是 647 mph。上面的计算器使用 15 °C 时的声速 340.294 m/s,下面的各节解释答案在高空会变化多少,而喷气机实际上就在高空飞行。

本页给出带演算示例的规则、对每个单位的介绍、比较以及来自军用和民用航空的一长串案例,最后是通常的错误。计算在您的浏览器中运行,您输入的任何内容都不会发送到别处。对于实际操作,请使用每种飞机的官方数据。

如何把马赫换算成 mph:一个数字,761.2

761.2 从哪里来

在 15 °C 的标准空气中,声音每秒传播 340.294 米。每秒一米是 2.23694 mph,所以 340.294 × 2.23694 得 761.2 mph。这就是“把马赫换算成 mph”的计算背后的全部规则:取马赫数乘以 761.2。0.5 马赫得 380.6 mph,1.5 马赫得 1,141.8 mph,3 马赫得 2,283.6 mph。

演算示例

0.8 马赫的客机在海平面的速度是 609 mph。2 马赫的超音速喷气机速度是 1,522 mph。5 马赫,即高超音速的门槛,是 3,806 mph,而 25 马赫,返回航天器的量级,是 19,030 mph。要换回去,把 mph 除以 761.2。

系数背后的条件

马赫是比值而不是速度,系数 761.2 假定空气为 15 °C。在 36,000 英尺高度、−56.5 °C 时,声音以 660 mph 传播,所以那里的 1 马赫比地面少百分之 13 的英里每小时。

一个快速的合理性检验

以 mph 计的数字必须比马赫数大几百倍。如果您最后得到的数字比起始数还小,说明您该乘的地方做了除法。

马赫数

与声速的比值

马赫数是物体相对于介质中声速的速度。它以物理学家恩斯特·马赫命名。低于 1 马赫的飞行是亚音速的,在其附近是跨音速的,高于它是超音速的,超过 5 马赫是高超音速的。

出现在哪里

战斗机和轰炸机规格、航展解说、火箭报告和风洞数据。

英里每小时

美国公众的单位

英里每小时是美国和英国向公众描述速度时使用的单位,无论是汽车还是飞机。像“1,500 mph”这样的数字是人们记得住的。

出现在哪里

新闻稿、航展解说、纪录片和纪录大全。

马赫与英里每小时

一马赫在海平面是 761 mph,所以以 mph 计的数字大了七百多倍。2 马赫是 1,522 mph,0.85 马赫是 647 mph。马赫取决于空气的温度,而 mph 不取决。

因此,这个换算只有在说明条件时才是精确的。标准的陷阱是把海平面系数用于 40,000 英尺的喷气机。

转换在哪里出现

战斗机

F-15 的额定速度约为 2.5 马赫,F-16 为 2 马赫,F-22 为 2.25 马赫。在高空,1 马赫是 660 mph,“把马赫换算成 mph”的计算给出 1,650、1,320 和 1,485 mph。用海平面系数,您会得到 1,903、1,522 和 1,713 mph,多了百分之 15。因此“把马赫换算成 mph”的计算必须说明喷气机在哪里飞行。

航展

在航展上,喷气机低空飞行并保持亚音速。500 mph 的表演通场在海平面是 0.66 马赫。在美国,民用规则禁止在陆地上空超音速飞行,军用飞机被限制在特定区域,所以观众几乎从不会听到音爆。

战略飞机

像 B-52 这样的重型轰炸机以约 0.77 马赫巡航,高空为 508 mph,而超音速的 B-1B 可以以 1.25 马赫冲刺,825 mph。机组在高空用马赫思考,在近地面用节思考。

F-22 与超音速巡航

F-22 可以不用加力燃烧室而以超音速巡航,这种特性称为超巡,速度约 1.5 马赫。在高空那是 990 mph。使用加力燃烧室时它可达 2.25 马赫。无需耗油的加力燃烧室,它节省燃料并保持较低的红外特征。

电子表格公式

要在电子表格中把马赫换算成 mph,把马赫数放在 A 列,在 B 列输入 =A2*761.216。对于巡航高度,乘以 660.05。对于任何以 °C 计的温度 T,以 mph 计的声速是 =20.0468*SQRT(273.15+T)*2.23694。

舍入与诚实

当您为海报把马赫换算成 mph 时,3.3 马赫按海平面系数意味着“约 2,500 mph”,在高空则是 2,178 mph。在技术说明中,要说明高度。声速的不确定性比乘法中的任何舍入都大。

值得记住的路标

要一眼把马赫换算成 mph,请记住 0.5 马赫是 381 mph。0.8 马赫是 609 mph。1 马赫是 761 mph。2 马赫是 1,522 mph。3 马赫是 2,284 mph。5 马赫是 3,806 mph。10 马赫是 7,612 mph。当您凭目测把马赫换算成 mph 时,这七个值足以估算任何头条新闻。

参考阶梯

0.3 马赫是 228 mph。0.75 马赫是 571 mph。0.9 马赫是 685 mph。1.2 马赫是 913 mph。1.5 马赫是 1,142 mph。2.5 马赫是 1,903 mph。6 马赫是 4,567 mph。20 马赫是 15,224 mph。有了这样的阶梯,快速核对很容易。

反向核对

要核对“把马赫换算成 mph”的计算结果,将答案除以 761.2。如果 2 马赫变成了 1,522 mph,那么 1,522 除以 761.2 又回到 2。第二个核对涉及大小:以 mph 计的数字应当大七百多倍。

与 km/h 和 m/s 的联系

1 马赫是 340.3 m/s、1,225 km/h 和 761.2 mph。您可以经由 km/h,先把马赫乘以 1,225.06,再乘以 0.6214。结果与直接乘以 761.2 相同。

一个演算示例

超音速客机在 60,000 英尺以 2 马赫巡航,那里的声速是 660 mph。它的真实速度是 1,320 mph。在从纽约到洛杉矶约 2,450 英里的航线上,飞行持续 1 h 51 min。用海平面数字 1,522 mph,答案将是 1 h 37 min,那是对乘客的错误承诺。

激波锥

超音速飞机拖着一个激波锥,其半角为 arcsin(1 / 马赫数):1.5 马赫时 41.8 度,2 马赫时 30 度,3 马赫时 19.5 度。当锥扫过地面时,音爆就到达那里。以 1,522 mph,飞机用 2.4 秒飞过一英里。

每秒的距离

在地面的 1 马赫下,您每秒飞行 0.21 英里,接近 340 米。2 马赫时 0.42 英里。3 马赫时 0.63 英里。以 2 马赫飞行一小时是 1,522 英里,几乎是从芝加哥到洛杉矶的距离还有富余。

气动加热

在 −56.5 °C 的空气中 2 马赫时,滞止温度约为 117 °C,3 马赫时约为 240 °C。普通铝在这样的温度下会失去强度,这就是为什么非常快的飞机使用钛或特种合金。

F-35 家族

F-35 的最高速度约为 1.6 马赫,在高空大致为 1,056 mph。与较旧的战斗机相比,它用一些速度换取隐身和传感器。

简要的纪录

叶格 1947 年的首次超音速飞行约为 700 mph,在高空为 1.06 马赫。SR-71 于 1976 年达到 2,193 mph,3.3 马赫。X-15 于 1967 年以 4,520 mph 飞行,6.7 马赫。Thrust SSC 汽车于 1997 年在陆地上达到 763 mph。

子弹与声音

1,900 mph 的步枪子弹以 2.5 马赫飞行。560 mph 的慢速手枪子弹是 0.74 马赫,保持亚音速。超音速子弹发出的爆裂声是它的激波,而不是枪口的爆炸声。

以马赫计的极端天气

地面测得的最强阵风,253 mph,是 0.33 马赫。5 级飓风始于 157 mph,0.21 马赫。即使是最坏的天气也远低于声速。

水中的马赫

在水中,声音以 3,310 mph 传播,所以水中的 1 马赫就是这个数字。40 mph 的潜艇相对于水是 0.012 马赫。马赫始终是相对于物体在其中运动的介质来度量的。

火星上的马赫

在火星上,声音以约 240 m/s,537 mph 传播。在那里 100 mph 的车辆是 0.19 马赫,而在地球上是 0.13。前往火星的探测器使用当地声速来设计。

风洞

风洞按马赫范围分类:低于 0.8 为亚音速,0.8 到 1.2 为跨音速,1.2 到 5 为超音速,高于 5 为高超音速。0.5 马赫的风洞在海平面的气流是 381 mph。试验数据以马赫数而不是 mph 标注。

可压缩性门槛

高于 0.3 马赫,海平面 228 mph,空气密度的变化就不能再忽略。轻型飞机保持在这个门槛之下,而客机在起飞后不久就越过它,所以设计者从简单模型切换到可压缩流模型。

电影中的“1 马赫”

动作片用“1 马赫”表示“非常快”。然而 1 马赫在地面是 761 mph,0 °C 时是 741 mph,38 °C 的日子是 791 mph,在平流层是 660 mph。认真的报道会说明条件,认真的读者会去询问。

两种单位的纪录

纪录机构要求速度以当地单位和 km/h 给出。SR-71 的纪录既写作 2,193 mph,也写作 3,529.6 km/h。想为读者做“把马赫换算成 mph”的计算的记者,可以对 km/h 的表使用 0.6214,或从马赫出发。

名字背后的人

奥地利物理学家兼哲学家恩斯特·马赫于 1887 年拍下了超音速子弹的激波。以他命名的这个数是 1929 年由工程师雅各布·阿克雷特引入的。如今几乎每个关于飞机速度的数字都先以马赫给出,再为公众换成 mph 或 km/h。

A-10 和其他慢速飞行器

A-10 攻击机以约 340 mph 巡航,最大速度 439 mph,在海平面是 0.58 马赫。它被设计成低空慢速飞行,带着一门航炮支援地面部队。即使在军用飞机中,以马赫计的速度也并非总是重点。

通向同一个数字的两条路

您可以直接用 761.2 从马赫到 mph,或分两步:乘以 340.294 得到 m/s,再乘以 2.23694。如果两条路不一致,说明某个数字抄错了。

航母着舰

舰载喷气机以约 145 节,167 mph 接近甲板,在海平面是 0.22 马赫。在这个速度下它被拦阻索钩住,在大约 100 米内停下。同一机体在高空能达到 1.7 马赫,所以着舰速度与飞行速度之间的差别约为七倍。

音爆规则

自 1973 年以来,法规禁止在美国陆地上空进行民用超音速飞行,原因是音爆。1,320 mph 的超音速喷气机产生的波扩散成数十英里宽的走廊。对更安静设计的研究旨在把音爆降低到关车门的水平。

高空以马赫计的速度

声速随空气变冷而下降:海平面 761 mph,5,000 英尺 748 mph,10,000 英尺 735 mph,20,000 英尺 707 mph,30,000 英尺 678 mph,从 36,000 英尺到约 65,000 英尺为 660 mph。因此在 30,000 英尺读数为 600 mph 的飞行员处于 0.88 马赫。

客机

在 36,000 英尺以 0.85 马赫巡航的客机以 561 mph 飞行,而计算飞行时间的“把马赫换算成 mph”的计算需要的正是这个值。海平面系数会说 647 mph,快了百分之 15。为得到准确的飞行时间,航空公司使用真空速,它由马赫乘以当地声速得出。

高超音速前沿

高超音速飞行始于 5 马赫,海平面 3,806 mph,平流层 3,300 mph。一架无人试验飞行器于 2004 年达到 9.6 马赫,约 7,000 mph。飞行持续了数秒,因为它的发动机只能燃烧很短的时间。

心算捷径

要在脑子里把马赫换算成 mph,乘以 750 再加百分之 1.5。对 2 马赫:1,500 加 22 得 1,522。对 0.5 马赫:375 加 5.6 得 380.6。在巡航高度用 660 代替 761。

把马赫换算成 mph 的更多数值

更长的换算列表

如果您需要的数值不在第一个列表里,下面这些进一步的换算也许足够接近,可以直接读取:

• 0.1 马赫 = 76.1216 mph
• 0.5 马赫 = 380.608 mph
• 3 马赫 = 2,283.65 mph
• 4 马赫 = 3,044.86 mph
• 7 马赫 = 5,328.51 mph
• 15 马赫 = 11,418.2 mph
• 20 马赫 = 15,224.3 mph
• 75 马赫 = 57,091.2 mph
• 200 马赫 = 152,243 mph
• 500 马赫 = 380,608 mph
• 2,000 马赫 = 1,522,432 mph
• 10,000 马赫 = 7,612,160 mph

“把马赫换算成 mph”的计算中的常见失误

用错了运算

从马赫到 mph 意味着乘法。如果 2 马赫得出 0.0026,说明您除以了 761.2。

在高空使用地面系数

数字 761.2 适用于海平面。在巡航高度,一马赫是 660 mph,忘了这一点会损失百分之 15 的准确度。

把马赫当作固定速度

马赫是比值。同一个马赫数在温暖和寒冷的空气中意味着不同的 mph。

简要问答

“把马赫换算成 mph”的计算规则是什么?

将马赫数乘以 761.2 得到 mph。

地面上的 1 马赫是多少 mph?

761.2 mph。

地面上的 2 马赫是多少 mph?

1,522.4 mph。

36,000 英尺处的 1 马赫是多少?

接近 660 mph。

计算器会把我的输入发送到别处吗?

不会,一切都在您的浏览器中完成。

相关页面与总结

您可能还需要把马赫换算成 km/h、把马赫换算成 m/s、把节换算成 mph、把 ft/s 换算成 mph、把 mph 换算成 km/h、把 km 换算成 mi、把 mi 换算成 km、把 °C 换算成 °F、把 °F 换算成 °C。相反的方向,请见把 mph 换算成马赫。

总结:在海平面条件下把马赫数乘以 761.2 得到英里每小时,并始终在结果旁写上单位。一切都留在您自己的浏览器中,无需账户,也没有上传。